劍指Offer24-反轉鏈表

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劍指Offer24-反轉鏈表

整理時間：2020年02月17日

本題和 LeetCode-206 相同

題目描述

定義一個函數，輸入一個鏈表的頭節點，反轉該鏈表並輸出反轉後鏈表的頭節點，使用遞歸和迭代兩種方式實現。

示例

輸入: 1->2->3->4->5->NULL
輸出: 5->4->3->2->1->NULL

限制：

0 <= 節點個數 <= 5000

題解

這是一道非常經典的題目了，遞歸和迭代兩種實現實現方法更是能夠體現基本編程素養。

😊解法1：雙指針迭代法

需要使用到兩個指針，指針cur定位原先鏈表的頭，指針pre定位逆轉鏈表的頭。解決這種問題最好的方法還是畫圖自己分析，流程圖如下：

C++版本

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        ListNode *pre = NULL;
        ListNode *cur = head;
        while (cur != NULL) {
            ListNode *temp = cur->next;
            cur->next = pre;
            pre = cur;
            cur = temp;
        }
        return pre;
    }
};

python版本

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def reverseList(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        pre, cur = None, head
        while cur:
            pre, cur.next, cur = cur, pre, cur.next
        return pre

😐 解法2：遞歸解法

這道題用遞歸求解還是比較繞的，很容易繞暈，我總結的經驗如下：

1. 找整個遞歸的終止條件：何時終止遞歸？
2. 找返回值：應該給上一層遞歸返回什麼信息？
3. 本層遞歸應該做什麼：在這一層遞歸中應該完成哪些內容？

在這個題目中逐一分析：

1. 終止條件即當前節點爲鏈表的最後一個節點head.next == None或者鏈表本身爲空head == None：

   if head == None or head.next == None:
       return head
   

2. 因爲我們需要最後一個節點作爲返回值，所以應該返回原鏈表最後一個節點（最後一個入棧的節點，即1中返回的節點）：

   return ret
   

3. 在當前遞歸中應該將當前層next節點的next指針指向當前層節點；另外爲了避免鏈表最終成環，需要將當前層的節點的next置爲空：

   head.next.next = head
   head.next = None
   

圖解：

C++版本

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if (head == NULL || head->next == NULL) {
            return head;
        }
        ListNode *ret = reverseList(head->next);
        head->next->next = head;
        head->next = NULL;
        return ret;
    }
};

python版本

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def reverseList(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        if head == None or head.next == None:
            return head
        ret = self.reverseList(head.next)
        head.next.next = head
        head.next = None
        return ret

(完)